微藻脂肪酸積累的調(diào)控優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加快，化石燃料的消耗與日俱增，同時(shí)帶來的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重，為了解決可能出現(xiàn)的能源危機(jī)與環(huán)境危機(jī)，研發(fā)清潔環(huán)?？稍偕男滦湍茉雌仍诿冀?。
　　微藻由于其光合效率高、生長(zhǎng)速度快、油脂含量高以及不占用耕地等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為目前新型生物能源的研究熱點(diǎn)。然而微藻生物能源要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)，仍然面臨一系列的挑戰(zhàn)，包括如何提高微藻的油脂含量，開發(fā)新的高密度培養(yǎng)的方法，以及進(jìn)一步降低生產(chǎn)微藻生物柴油的成本等。
　　本文以實(shí)驗(yàn)室

2、前期篩選到的一株高產(chǎn)油微藻Mychonastes afer HSO-3-1為研究對(duì)象，探索生物活性分子、不同氮源形式及不同波長(zhǎng)光源對(duì)其生長(zhǎng)和油脂積累的影響，以期對(duì)將來的工業(yè)應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)，主要研究結(jié)果如下：
　?。?）在微藻M. afer培養(yǎng)過程中添加脫落酸、茶多酚、羥基丁基茴香醚（以下簡(jiǎn)稱茴香醚）和沒食子酸這四種生物活性分子，研究生物活性分子對(duì)藻株的生長(zhǎng)和油脂積累的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：在微藻培養(yǎng)基中添加四種活性分子時(shí)，對(duì)藻株的

3、最大比生長(zhǎng)速率有不同程度的提高，其中影響最大的是脫落酸，相比對(duì)照提高了35.1％；添加生物活性分子對(duì)油脂含量也有明顯影響，添加茴香醚的微藻含油量達(dá)35.8%（W/W），比對(duì)照組提高了12.7%；四種生物活性分子對(duì)微藻脂肪酸組成均無明顯影響；在藻株培養(yǎng)的指數(shù)期末期添加活性分子對(duì)微藻生長(zhǎng)影響不大，對(duì)油脂積累沒有顯著的促進(jìn)作用。
　?。?）分別以硝酸鈉、尿素、氯化銨和硝酸銨作為氮源，發(fā)現(xiàn)四種氮源對(duì)微藻M.afer的生長(zhǎng)特性、油脂積累及脂

4、肪酸組成均有不同的影響。對(duì)本研究所用的藻株而言，在不調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH值的條件下，尿素是最佳氮源，比硝酸鈉培養(yǎng)下的生物量和油脂含量都要高；在調(diào)控培養(yǎng)基pH值至中性的條件下，試驗(yàn)藻株也可以利用氯化銨和硝酸銨作為氮源，并且得到較高的生物量和油脂含量。這些發(fā)現(xiàn)說明，對(duì)微藻培養(yǎng)，培養(yǎng)基pH值是影響微藻生產(chǎn)性能的一個(gè)非常因素。在調(diào)控pH值的條件下，微藻生物柴油具有良好的品質(zhì)。
　?。?）采用白、紅、藍(lán)三種不同波長(zhǎng)的光源對(duì)微藻M. afer進(jìn)行輻

5、射培養(yǎng)，探究不同波長(zhǎng)光對(duì)微藻生長(zhǎng)代謝的影響，發(fā)現(xiàn)藍(lán)光下微藻進(jìn)入指數(shù)期的時(shí)間發(fā)生滯后，但微藻指數(shù)生長(zhǎng)期卻得到了延長(zhǎng)，微藻生物量的積累也相應(yīng)得到提高；紅光下微藻生長(zhǎng)受到了一定的抑制，但會(huì)使微藻脂肪酸成分發(fā)生較大的變化，尤其是其中神經(jīng)酸（C24:1）的含量提高將近三倍，對(duì)將來的工業(yè)化生產(chǎn)具有很重要的指導(dǎo)意義。為了克服紅藍(lán)光培養(yǎng)的缺陷，我們研究在微藻生長(zhǎng)到接近穩(wěn)定期時(shí)轉(zhuǎn)換光源為紅藍(lán)光，結(jié)果顯示，微藻生物量、油脂積累及脂肪酸組成均沒有發(fā)生預(yù)期的改